CN116237961A - 清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种清扫机器人，包括机体、机头和机尾及视觉相机，所述机头和所述机尾分别设置在所述机体的两端，所述机头包括连接架、固定于所述连接架的第一电机、与所述第一电机转动连接的转动架、固定于所述转动架的第二电机、与所述第二电机连接的第一行走轮以及与所述转动架连接的第一导向轮，所述连接架与所述机体固定连接，所述第一电机控制所述转动架相对所述机体旋转，所述第二电机控制所述第一行走轮转动，所述视觉相机与所述机头安装于所述机体的同一端，所述视觉相机用于拍摄路况图像。本发明能够调节第一行走轮的行走角度，使清扫机器人在前进的方向跨过错角或者与坡度平行。

Description

清扫机器人

技术领域

本发明涉及光伏清洁技术领域，尤其是一种清扫机器人。

背景技术

光伏板清扫机器人通常用于对光伏板进行清扫。相关技术中，为了提高清扫机器人的清扫里程，会使用桥架把相邻的光伏支架连接起来，由于地势和安装高度不同等问题，相邻的光伏支架之间会产生较大的前后错角和较大坡度，从而导致清扫机器人通过桥架时会卡在错角处或者爬不上去的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清扫机器人，能够调节第一行走轮的行走角度，减少清扫机器人通过错角和爬坡时的阻力。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种清扫机器人，包括机体、机头和机尾及视觉相机，所述机头和所述机尾分别设置在所述机体的两端，所述机头包括连接架、固定于所述连接架的第一电机、与所述第一电机转动连接的转动架、固定于所述转动架的第二电机、与所述第二电机连接的第一行走轮以及与所述转动架连接的第一导向轮，所述连接架与所述机体固定连接，所述第一电机控制所述转动架相对所述机体旋转，所述第二电机控制所述第一行走轮转动，所述视觉相机与所述机头安装于所述机体的同一端，所述视觉相机用于拍摄路况图像。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述视觉相机包括第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机均具有镜头，所述第一相机的镜头与所述第二相机的镜头的朝向相反。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述连接架具有内腔，所述第一电机至少部分位于所述内腔，所述第一相机至少部分位于所述内腔，所述第二相机至少部分位于所述内腔。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述转动架包括支撑板以及与所述支撑板相连的固定座，所述支撑板与所述第一电机连接，所述固定座具有收容腔，所述第二电机安装于所述收容腔之内，所述第一导向轮与所述固定座连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述固定座包括第一侧板、与所述第一侧板相对的第二侧板、连接所述第一侧板和所述第二侧板的第三侧板以及底板，所述底板同时连接所述第一侧板、所述第二侧板和所述第三侧板，所述第二电机具有转轴，所述转轴穿过所述第三侧板与所述第一行走轮连接，所述第一导向轮与所述底板连接且能够在所述底板下方转动。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述机尾包括第三电机、与所述第三电机连接的第一主动齿轮、同时与所述第一主动齿轮连接的两个第一从动齿轮、分别与两个所述第一从动齿轮连接的两个第二从动齿轮、分别与两个所述第二从动齿轮连接的两个第二行走轮以及齿轮壳，所述齿轮壳与所述机体固定连接，所述第一主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮均安装于所述齿轮壳中。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述机尾包括第二导向轮，所述第二导向轮与所述齿轮壳连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述机尾包括与所述第三电机连接的第二主动齿轮以及与所述第二主动齿轮连接的第三从动齿轮，所述清扫机器人包括毛刷，所述毛刷的一端与所述第三从动齿轮同轴连接，所述毛刷的另一端与所述机体连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述清扫机器人包括安装于所述机体的第三行走轮和传动杆，所述第二从动齿轮具有齿轮轴，所述传动杆的一端与所述第三行走轮同轴连接，所述传动杆的另一端与所述齿轮轴同轴连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述清扫机器人包括光伏板和控制箱，所述光伏板固定于所述机体，所述光伏板用来给所述控制箱供电，所述视觉相机采集的图像能够传输给所述控制箱，所述控制箱控制所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机的转动。

本发明通过在机头设置视觉相机能够提前识别出两个光伏支架间连接桥架的坡度和单个支架组件间的错角，通过第一电机控制转动架旋转，由于第一行走轮与转动架连接，进而能够及时调节第一行走轮的行走方向，实现第一行走轮沿具有错角或坡度的光伏组件表面的顺利行走；并在清扫机器人卡住时，也自动调节第一行走轮的行走方向，使清扫机器人继续顺畅运行。

附图说明

图1为本发明清扫机器人的结构示意图；

图2为图1中局部放大示意图；

图3为图2另一角度的结构示意图；

图4为图2的分解结构示意图；

图5为图4中转动架的结构示意图；

图6为第一电机控制转动架旋转后的状态图；

图7为图1中局部放大示意图；

图8为图7的分解结构示意图；

图9为图8的分解结构示意图；

图10为图1另一角度结构示意图；

图11为图10的局部放大示意图；

图12为图3中部分结构示意图；

图13为图11的局部放大示意图；

图14为图10另一角度结构示意图；

图15为图14的局部放大示意图；

图16为图15的分解结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细地对本发明示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本发明相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本发明的权利要求书中所记载的、与本发明的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。

在本发明中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本发明的保护范围。在本发明的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本发明的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本发明中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本发明中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。

请参照图1至图16所示，本发明揭示了一种清扫机器人，用于对光伏组件清扫。清扫机器人包括机体1、机头2和机尾3，机头2和机尾3分别设置在机体1的两端。

参见图1、图4和图7，机体1包括两个平行的横梁11、连接两个横梁11的纵梁12、连接于两个横梁11一端的两个第一端板13以及连接于两个横梁11另一端的两个第二端板14。两个第一端板13间隔设置，两个第二端板14间隔设置。

参见图2和图3，机头2包括连接架21、固定于连接架21的第一电机22、与第一电机22转动连接的转动架23、固定于转动架23的第二电机24、与第二电机24连接且被第二电机24驱动的第一行走轮25以及与转动架23连接的第一导向轮26。连接架21与机体1固定连接，第一电机22控制转动架23相对机体1旋转，能够调节第一行走轮25的行走角度，使清扫机器人在前进的方向跨过错角或者与坡度平行，从而减少行走方向上的阻力。图6示出了第一电机22控制转动架23旋转后的状态图。第二电机24控制第一行走轮25转动，实现第一行走轮25沿具有错角或坡度的光伏组件表面的顺利行走。

在一些实施方式中，参见图4，连接架21与机体1的两个横梁11固定。连接架21为筒状，连接架21具有内腔210，两个第一端板13位于内腔210中。第一电机22至少部分安装于内腔210中。第一电机22具有转轴，转轴与转动架23固定连接。两个第一端板13之间存在间隙，第一电机22位于间隙处，使机头2结构紧凑。继续参见图4，转动架23包括支撑板231以及与支撑板231相连的固定座232，支撑板231与第一电机22连接。固定座232具有收容腔230，收容腔230具有开口，第二电机24从开口安装于收容腔230中，第一导向轮26与固定座232连接。参见图4和图5，固定座232包括第一侧板2321、与第一侧板2321相对的第二侧板2322、连接第一侧板2321和第二侧板2322的第三侧板2323以及底板2324，底板2324同时连接第一侧板2321、第二侧板2322和第三侧板2323。第二电机24的转轴穿过第三侧板2323与第一行走轮25连接。第一导向轮26与底板2324连接且能够在底板2324下方转动。

本发明图示的实施方式中，第一行走轮25的数量为两个，固定座232也设置两个，相应的，第一导向轮26的数量与第一行走轮25的数量相同。两个第一行走轮25、两个第一导向轮26及两个固定座232均相对于第一电机22对称设置，并且，第一导向轮26的轴线与第一行走轮25的轴线相垂直。

参见图2，清扫机器人包括视觉相机4，视觉相机4与机头2安装于机体1的同一端，视觉相机4用于拍摄路况图像。具体的，参见图3，视觉相机4包括第一相机41和第二相机42，第一相机41和第二相机42均具有镜头，第一相机41的镜头与第二相机42的镜头的朝向相反，用于拍摄行进方向的路况图像。清扫机器人可以沿第一相机41的朝向方向行进，此时，采用第一相机41拍摄前进方向的路况图像；清扫机器人也可以沿第二相机42的朝向方向行进，此时，采用第二相机42拍摄前进方向的路况图像。

第一相机41至少部分位于内腔210，第二相机42至少部分位于内腔210。第一相机41、第二相机42可以与连接架21的内壁固定，也可以分别与两个第一端板13固定。本发明图示的实施方式中，如图4所示，第一相机41与其中一个第一端板13固定，第二相机42与另一个第一端板13固定。

参见图7至图9，机尾3包括第三电机31、与第三电机31连接的第一主动齿轮32、同时与第一主动齿轮32连接的两个第一从动齿轮33、分别与两个第一从动齿轮33连接的两个第二从动齿轮34、分别与两个第二从动齿轮34连接的两个第二行走轮35以及齿轮壳36，齿轮壳36与机体1固定连接，第一主动齿轮32、第一从动齿轮33和第二从动齿轮34均安装于齿轮壳36中。具体的，齿轮壳36与两个第二端板14固定。两个第二端板14之间具有间隙，第三电机31的一部分位于间隙处，第三电机31与齿轮壳36固定，第三电机31的转轴深入齿轮壳36内且与第一主动齿轮32连接。第三电机31控制第一主动齿轮32旋转，第一主动齿轮32带动两个第一从动齿轮33旋转，两个第一从动齿轮33带动两个第二从动齿轮34旋转，从而带动两个与第二从动齿轮34同轴连接的第二行走轮35旋转，实现清扫机器人行走。

参见图8，机尾3包括第二导向轮37，第二导向轮37与齿轮壳36连接且位于齿轮壳36的下方，第二导向轮37可在齿轮壳36的下方转动。本发明图示的实施方式中，第二导向轮37的数量为两个。

参见图8和图9，机尾3包括与第三电机31连接的第二主动齿轮38以及与第二主动齿轮38连接的第三从动齿轮39。参见图10，清扫机器人包括毛刷5，毛刷5的一端与第三从动齿轮39同轴连接，毛刷5的另一端与机体1连接。具体的，参见图12，机体1包括与两个横梁11连接的第一轴座15，毛刷5的另一端与第一轴座15转动连接。第三从动齿轮39安装于齿轮壳36内。第三电机31驱动第二主动齿轮38旋转，第二主动齿轮38带动第三从动齿轮39旋转，从而实现毛刷5旋转。

第三电机31具有转轴，第一主动齿轮32、第二主动齿轮38同时与转轴套接，且第二主动齿轮38的外径大于第一主动齿轮32的外径。

参见图11和图13，清扫机器人包括安装于机体1的第三行走轮6和传动杆7。参见图16，第二从动齿轮34具有齿轮轴341，传动杆7的一端与第三行走轮6同轴连接，传动杆7的另一端与齿轮轴341同轴连接。本发明通过传动杆7带动第三行走轮6与第二行走轮35同步旋转。参见图13，机体1还包括与两个横梁11连接的第二轴座16，第三行走轮6与第二轴座16转动连接。毛刷5包括第一毛刷51和第二毛刷52，第一毛刷51与第二毛刷52固定连接，第一毛刷51和第二毛刷52同时与第二轴座16转动连接。

参见图1，清扫机器人包括光伏板8和控制箱9，光伏板8固定于机体1，光伏板8用来给控制箱9供电。视觉相机4采集的图像能够传输给控制箱9，控制箱9控制第一电机22、第二电机24、第三电机31的转动。

第一行走轮25、第二行走轮35和第三行走轮6的轴线与光伏组件的表面平行，能够使清扫机器人一直平行于光伏组件行走；第一导向轮26和第二导向轮37的轴线与光伏组件的侧面平行，对清扫机器人爬上光伏组件表面起到导向的作用，还可以防止清扫机器人从光伏支架掉落。

本发明通过在机头2设置视觉相机4能够提前识别出两个光伏支架间连接桥架的坡度和单个支架组件间的错角，反馈给控制箱9，控制箱9控制第一电机22旋转，第一电机22调节第一行走轮25的行走角度，使清扫机器人在前进的方向跨过错角或者与坡度平行，从而减少行走方向上的阻力；并在清扫机器人卡住时，能够继续顺畅运行。

以上实施方式仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种清扫机器人，其特征在于，包括机体(1)、机头(2)和机尾(3)及视觉相机(4)，所述机头(2)和所述机尾(3)分别设置在所述机体(1)的两端，所述机头(2)包括连接架(21)、固定于所述连接架(21)的第一电机(22)、与所述第一电机(22)转动连接的转动架(23)、固定于所述转动架(23)的第二电机(24)、与所述第二电机(24)连接的第一行走轮(25)以及与所述转动架(23)连接的第一导向轮(26)，所述连接架(21)与所述机体(1)固定连接，所述第一电机(22)控制所述转动架(23)相对所述机体(1)旋转，所述第二电机(24)控制所述第一行走轮(25)转动，所述视觉相机(4)与所述机头(2)安装于所述机体(1)的同一端，所述视觉相机(4)用于拍摄路况图像。

2.根据权利要求1的清扫机器人，其特征在于，所述视觉相机(4)包括第一相机(41)和第二相机(42)，所述第一相机(41)和所述第二相机(42)均具有镜头，所述第一相机(41)的镜头与所述第二相机(42)的镜头的朝向相反。

3.根据权利要求2的清扫机器人，其特征在于，所述连接架(21)具有内腔(210)，所述第一电机(22)至少部分位于所述内腔(210)，所述第一相机(41)至少部分位于所述内腔(210)，所述第二相机(42)至少部分位于所述内腔(210)。

4.根据权利要求1的清扫机器人，其特征在于，所述转动架(23)包括支撑板(231)以及与所述支撑板(231)相连的固定座(232)，所述支撑板(231)与所述第一电机(22)连接，所述固定座(232)具有收容腔(230)，所述第二电机(24)安装于所述收容腔(230)之内，所述第一导向轮(26)与所述固定座(232)连接。

5.根据权利要求4的清扫机器人，其特征在于，所述固定座(232)包括第一侧板(2321)、与所述第一侧板(2321)相对的第二侧板(2322)、连接所述第一侧板(2321)和所述第二侧板(2322)的第三侧板(2323)以及底板(2324)，所述底板(2324)同时连接所述第一侧板(2321)、所述第二侧板(2322)和所述第三侧板(2323)，所述第二电机(24)具有转轴，所述转轴穿过所述第三侧板(2323)与所述第一行走轮(25)连接，所述第一导向轮(26)与所述底板(2324)连接且能够在所述底板(2324)下方转动。

6.根据权利要求1的清扫机器人，其特征在于，所述机尾(3)包括第三电机(31)、与所述第三电机(31)连接的第一主动齿轮(32)、同时与所述第一主动齿轮(32)连接的两个第一从动齿轮(33)、分别与两个所述第一从动齿轮(33)连接的两个第二从动齿轮(34)、分别与两个所述第二从动齿轮(34)连接的两个第二行走轮(35)以及齿轮壳(36)，所述齿轮壳(36)与所述机体(1)固定连接，所述第一主动齿轮(32)、所述第一从动齿轮(33)和所述第二从动齿轮(34)均安装于所述齿轮壳(36)中。

7.根据权利要求6的清扫机器人，其特征在于，所述机尾(3)包括第二导向轮(37)，所述第二导向轮(37)与所述齿轮壳(36)连接。

8.根据权利要求7的清扫机器人，其特征在于，所述机尾(3)包括与所述第三电机(31)连接的第二主动齿轮(38)以及与所述第二主动齿轮(38)连接的第三从动齿轮(39)，所述清扫机器人包括毛刷(5)，所述毛刷(5)的一端与所述第三从动齿轮(39)同轴连接，所述毛刷(5)的另一端与所述机体(1)连接。

9.根据权利要求6的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人包括安装于所述机体(1)的第三行走轮(6)和传动杆(7)，所述第二从动齿轮(34)具有齿轮轴(341)，所述传动杆(7)的一端与所述第三行走轮(6)同轴连接，所述传动杆(7)的另一端与所述齿轮轴(341)同轴连接。

10.根据权利要求6的清扫机器人，其特征在于，所述清扫机器人包括光伏板(8)和控制箱(9)，所述光伏板(8)固定于所述机体(1)，所述光伏板(8)用来给所述控制箱(9)供电，所述视觉相机(4)采集的图像能够传输给所述控制箱(9)，所述控制箱(9)控制所述第一电机(22)、所述第二电机(24)、所述第三电机(31)的转动。

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